Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ 1FZ FE lắp trên xe toyota landcurser

- Việc tạo hỗn hợp nhiín liệu khí ỏ động cơ đốt trong được thực hiện bổi một só câc cố cấu hợp thănh hệ thống nhiín liệu.. Tuỳ theo bản chất của quâ trình chếhoă khí có thể phđn biệt ba

Trang 1

Ầảõ ain tăút nghiễp

cTĨĨ7^™CẽS^^Ĩ9TĨ7ĩ^^^c^^^^7^7T

Mục lục

1 Tổng quât về hệ thống cung cấp nhiín liệu động cơ xăng 31.1 Khâi quât quâ trình tạo hỗn hợp ỏ động cơ đót trong 3

1.3 Nguyín lý hoạt động của hệ thống nhiín liệu trong động cơ chạy xăng 6

5 Phương phâp chẩn đoân hư hỏng của hệ thống phun xăng điện tử 86

SVTH : Nguyễn Ngoửc Hoai - Lảlp 97C4A

Trang 1

Ầảỏ ain tăút nghiễp

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đđy nghănh công nghiệp chế tạo ô tô đang trín đă phâttriển mạnh mẽ, đặt biệt cùng vói việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ văotrong nghănh đê đúa nghănh công nghiệp chế tạo ô tô hoă nhập cùng với tóc độ phâttriển của sự nghiệp công nghiệp hoâ, hiện đại hoâ đất nùóc

Do điều kiện đường xâ cũng như địa hình phức tạp của nưổc ta nín xe ToyotaLandcruser lă loại xe lữ hănh việt dê do Nhật Bản chế tạo được đùa văo nũổc tatrong nhung năm gần đđy đê đâp ung được nhu cầu đi lại vă vận chuyển hăng hoâ,phục vụ nhu cầu đòi sóng sinh hoạt của xê hội Vì vậy việc tìm hiểu về tính năng kỹthuật của xe đặt biệt lă hệ thống nhiín liệu lă hết sức cần thiết đói vối một sinh viínthuộc chuyín nghănh động lực Do đó em đê chọn đề tăi "Khảo sât hệ thống nhiínliệu động cơ 1FZ-FE lắp trín xe Toyota Landcurser"

Do kiến thiỉc còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tăi liệu tham khảocòn ít vă điều kiện thòi gian không cho phĩp nín đồ ân tốt nghiệp của em khôngtrânh khỏi nhũng thiếu sót, kính mong câc thầy cô giâo trong bộ môn chỉ bảo đế đồ

ân của em được hoăn thiện hơn

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giâo hưóng dẫn "T.s Trần Văn Nam", câc thầy cô giâo trong bộ môn Động lực cùng tất cả câc bạn sinh viín đê

giúp em hoăn thănh đồ ân năy

SVTH : Nguyễn Ngoửc Hoai - Lảip 97C4A

Trang 2

Trang 2

Nguyễn Ngọc Hoă.

1 TổNG QUẤT VỀ HỆ THốNG CUNG CAP NHIÍN LIỆU CỦA ĐỘNG cơ

XĂNG

1.1 KHẢI QUÂT QUẢ TRÌNH TẠO HỎN Hộp ỏ ĐỘNG cơ ĐổT TRONG

- Việc tạo hỗn hợp nhiín liệu khí ỏ động cơ đốt trong được thực hiện bổi một

só câc cố cấu hợp thănh hệ thống nhiín liệu Tuỳ theo bản chất của quâ trình chếhoă khí có thể phđn biệt ba kiểu tạo hỗn họp sau:

+ Chế hoă khí ngoăi hay lă chế hoă khí sớm : hỗn họp nhiín liệu không khíđược chuấn bị một câch thích hợp ỏ bín ngoăi động Cố trong một thiết bị riíng gọi

lă bộ chế hoă khí vă được đùa văo động cơ qua hệ thống nạp

+ Chế hoă khí trong hay lă chế hoă khí trực tiếp: nhiín liệu được phun trựctiếp văo buồng chây động cơ vă hỗn họp nhiín liệu khí được hình thănh bín trongxylanh động co

+ Chế hoă khí trung gian (nửa trong nửa ngoăi): nhiín liệu được phun trínđường óng nạp hoặc gần xupâp nạp Trong trưởng hợp năy quâ trình tạo hỗn họpnhiín liệu khí được bắt đầu ổ đường nạp vă kết thúc bín trong xylanh động cơ Đđy

lă phương phâp tạo hỗn hợp được âp dụng cho hệ thống phun xăng

1.2 PHĐN LOẠI HỆ THỐNG NHIÍN LIỆU

1.2.1 Đối vdi hệ thống dùng cacbuaratơ

Trang 3

Trang 3

1.2.2.1 Phđn loại theo số vòi phun sử dụng.

a) Hệ thống phun xăng nhiều điểm

- Mỗi xylanh động cơ được cung cấp nhiín liệu bồi một vòi phun riíng biệt.Xăng được phun văo đường óng nạp ỏ vị trí gần xupap nạp Thưòng dùng cho câcloại xe du lịch cao cấp có dung tích xylanh lớn

b) Hệ thống phun xăng một điểm

- Việc chuẩn bị hỗn họp nhiín liệu khí được tiến hănh ỏ một vị trí tương tự nhưtrường hợp bộ chế hoă khí, sử dụng một vòi phun duy nhất Xăng được phun văođưòng nạp, bín trín bưổm ga Hỗn hợp được tạo thănh trín đưòng nạp Hệ thốngnăy được sử dụng khâ phố biến trín động cơ câc loại xe có công suất nhỏ

c) Hệ thống phun xăng hai điểm

- Thực chất đđy lă một biến thể của hệ thống phun xăng một điểm trong đó sửdụng thím một vòi phun thứ hai đặt bín dưói bướm ga nhằm cải thiện chất lượngquâ trình tạo hỗn họp

1.2.1.2 Phđn loại theo nguyín lý lăm việc.

a) Hệ thống phun xăng cơ khí

- Trong hệ thống năy, việc dẫn động, điều khiển, điều chỉnh định lượng hỗnhọp được thực hiện theo một số nguyín lý cơ bản như động học, động lực học, cơhọc chất lỏng, nhiệt động lực học

Trang 4

Trang 4

ă lĩl-ĨL

b) Hệ thống phun xăng điện tử

- ở câc loại hệ thống phun xăng năy, một loạt câc cảm biến sẽ cung cấp thôngtin dưới dạng câc tín hiệu điện liín quan đến câc thông số lăm việc của động có chomột thiết bị tính toân thưòng được gọi lă bộ vi xử lý vă điều khiển trung tđm Saukhi xử lý câc thông tin năy, bộ điều khiển trung tđm sẽ xâc định lượng xăng cầncung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toân đê được lập trình sẵn vă chỉhuy sự hoạt động của câc vòi phun xăng (thòi điểm phun vă thòi gian phun)

1.2.1.3 Phđn loại theo nguyín lý đo lưu lượng khí nạp.

a) Hệ thống phun xăng vối lưu lượng kế

- Hệ thống phun xăng loại năy được trang bị thiết bị đo lưu lượng cho phĩp đotrực tiếp thể tích hay khối lượng không khí lưu thông trong đường nạp Thông tin vềlưu lượng khí được cung cấp cho bộ điều khiển trung tđm dưới dạng tín hiệu điện đểlăm cơ sỏ tính toân thời gian phun

+ Lưu lượng thể tích: thiết bị năy lăm việc theo nguyín tắc đo lực của dòngkhí tâc động lín một cửa đo quay quanh một trục lắp trín đưòng nạp Góc quay củacửa phụ thuộc lưu lượng khí nạp vă được xâc định bổi một điện thế kế Như vậy,thiết bị sẽ cung cấp một tín hiệu điện tỷ lệ vói lưu lượng khí cho bộ điều khiển trungtđm Đí tăng độ chính xâc phĩp đo, ngúòi ta thường dùng thím một nhiệt kế để đonhiệt độ không khí trong quâ trình nạp

+ Lưu lượng kế khối lượng kiếu dđy đót nóng: một sợi dđy kim loại rấtmảnh được căng ổ một vị trí đo trong đường nạp Khi lưu lượng khí thay đổi thì

Trang 5

Trang 5

ầiảim T3BT

Theo nguyín tắt năy, việc đo nhiệt độ dòng khí sẽ không cần thiết nữa vì lưu lượngkhói lượng được đo trực tiếp nín độ chính xâc phĩp đo không bị ảnh hưỏng bỏinhững dao động của nhiệt độ khí như phương phâp trín

+ Lưu lượng kế khói lượng kiểu tđm đốt nóng: hệ thống năy hoạt động theonguyín lý tương tự như hệ thống trín Việc thay thế dđy kim loại bằng hai tấm kimloại gốm mỏng cho phĩp tăng độ bền vững của thiết bị đo vă hạn chế ảnh hưỏng dobụi bặm hoặc rung động Hai tấm kim loại năy có điện trỏ phụ thuộc nhiệt độ đượcmắc thănh cầu điện trổ, một đế đo lưu lượng, một đế đo nhiệt độ khí

b) Hệ thống phun xăng vối thiết bị đo lưu lượng kiểu âp suất - tốc độ

- ở hệ thống phun xăng loại năy, lượng khí nạp được xâc định thông qua âpsuất tuyệt đối trong đường óng nạp vă chế độ tốc độ của động cơ, dựa văo câc thông

số hay đặc tính chuẩn đê được xâc định từ trúck, có tính đến biến thiín âp suất trongquâ trình nạp Câc đầu đo được sử dụng thường lă cảm biến âp suất kiếu âp điện -điện trỏ kết họp vđi nhiệt kế để đo nhiệt độ khí nạp

c) Hệ thống phun xăng voi thiết bị đo lưu lượng kiếu siíu đm sử dụng hiệu ứng

Karman - Vortex

- Một cơ cấu đặt biệt được lắp trín đường nạp nhằm tạo ra câc chuyển độngxoây lốc của dòng không khí ổ một vị trí xâc định, số lượng xoây lốc sẽ tỷ lệ vóilưu lượng thế tích Một nguồn sóng siíu đm đặt trín đưòng óng nạp, phât sóng cótần só xâc định theo hưbng vuông góc với dòng chảy không khí Tốc độ lan truyền

Trang 6

Trang 6

ầiảim

1.3 NGUYÍN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÂC HỆ THốNG NHIÍN LIỆU TRÍNĐỘNG Cơ CHẠY XĂNG

1.3.1 Nguyín lý hoạt động của hệ thống nhiín liệu dùng Cacbuarơ

-Trín câc động có xăng cổ điển việc tạo hỗn hợp nhiín liệu không khí đều ỏbín ngoăi động có một câch thích hợp trong một thiết bị riíng trước khi đưa văobuồng chây động cơ gọi lă bộ chế hoă khí Câc bộ chế hoă khí hiện nay được chia ralăm ba loại sau

+ Loại bóc hơi

+ Loại phun

+ Loại hút:

• Loại hút đơn giản

• Loại hút hiện đại

Trang 7

Hình 1.1 : Sơ đồ bộ chế hoă khí bóc hòi

- Xăng được đúa từ thùng chứa đến bầu xăng 2 của bộ chế hoă khí Trong hănhtrình hút của động cơ không khí theo đưòng ống 1 lướt qua mặt xăng của bầu xăng

2, ỏ đđy không khí hỗn hợp vói hơi xăng tạo thănh hỗn hợp giữa hơi xăng vă khôngkhí Sau đó khí hỗn hợp qua đường ống nạp 3, bưổm ga 4 vă được hút văo động cơ.Bưdm ga 4 có nhiệm vụ dùng để điểu chỉnh lượng khí hỗn hợp nạp văo động cơ.Muốn điều chỉnh nồng độ của khí hỗn hợp tức lă điều chỉnh thănh phần hơi nhiínliệu chứa trong hỗn hợp phải thay đổi thể tích phần không gian bín trín giừa mặtxăng vă thănh của bầu xăng 2

- Ưu điểm chính của loại chế hoă khí bốc hơi lă hơi xăng vă hỗn họp khôngkhí hỗn hợp vói nhau rất đều Nhưng loại năy lại có rất nhiều khuyết điếm, rất cồngkềnh, dễ sinh hoả hoạn, rất nhạy cảm vói mọi thay đổi của điều kiện khí trời, lúcđộng cơ chạy phải luôn điều chỉnh vì vậy hiện nay không dùng nữa

Trang 8

4 : Buồng chứa không khí âp suất thấp

5 : Buồng chứa nhiín liệu âp suất thấp

Trang 9

Đảỏ ản tảút nghiếp

ầiảim Tằi^^^snTT^^T d l ĩ l - Ĩ L

ổ buồng 2 lín măng mỏng 3 lăm cho măng 3 uón cong về phía buồng 4 Kết quảlăm cho cân van 8 vă van 9 chuyển dịch sang bín phải lăm cho cửa van 9 được mỏrộng Vói một âp suất nhất định nhiín liệu được bõm qua van văo buồng 7 Từbuồng 7 đi qua ziclơ 10 vă vòi phun 11, nhiín liệu được phun thănh nhũng hạt nhỏ

vă hỗn họp đều vdi không khí Nhò một đưòng óng nói liền với nhiín liệu ỏ sauzicló 10 nín buồng 5 củng chứa đầy nhiín liệu nhưng âp suất trong buông 5 thấphơn âp suất trong buồng 7 vì vậy măng mỏng 6 cũng bị uón cong vói khuynh hưóngđóng nhỏ van 9 Khi câc lực tâc dụng lín măng mỏng ỏ vị trí cđn bằng thì van nhiínliệu 9 nằm ỏ một vị trí nhất định tương ứng với một chế độ lăm việc của động cơ

- Câc bộ chế hoă khí phun lăm việc chính xâc, ổn định dù động cơ đặt ổ bất kỳ

vị trí năo nhưng việc bảo dưổng, điều chỉnh phức tạp

1.3.1.3 Bộ chí hoă khí hút đơn giản.

Trang 10

Trang 10

có độ chđn không nhỏ nhất, vòi phun 8 được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất củahọng Nhiín liệu từ buồng phao 4 qua ziclõ 6 được dẫn động tới vòi phun Nhờ có

độ chđn không ỏ họng nhiín liệu được hút khỏi vòi phun vă được xĩ thănh nhữnghạt sương mù nhỏ hỗn hợp vỏi dòng không khí đi qua họng văo động cơ Đe bộ chếhoă khí lăm việc chính xâc thì nhiín liệu trong buồng phao luôn luôn ỏ mức có định

vì vậy trong buồng phao có đặt phao 5 Nếu mức nhiín liệu trong buồng phao hạxuống thì phao 5 cũng hạ theo, van kim 3 ròi khỏi đế van lăm cho nhiín liệu từ

Trang 11

Trang 11

- Sau đđy em chỉ giói thiệu bộ chế hoă khí điển hình lă KI29

SVTH : Nguyăùn Ngoũc Hoai - Lảip 97C4A

Trang 12

Trang 12

Hìnhl 4 : Sơ đồ bộ chế hoă khí KI29

1 : Bưốm ga

2 : Piston bơmtăng tốc

3 : Ziclõ khôngtải

4 : Ziclõ chính

8 : Bướm gió

9 : Mạch xăng khôngtải

10 :Vít điều chỉnh khôngtải

1.3.2 Nguyín lý lăm việc của hệ thống phun xăng hiện đại

1.3.2.1 Hệ thống phun xẵng cơ khí.

Trang 13

Hình 1.5 : Sô đồ nguyín lý hệ thống phun xăng có khí

- Có thế chia câc cơ cấu của hệ thống năy thănh 3 bộ phận:

+ Bộ phận cung cấp nhiín liệu gồm: bình chứa, bơm xăng điện, bộ tích tụ

xăng, bộ lọc xăng

+ Bộ phận cung cấp không khí bao gồm: đường óng nạp vă bộ phận lọc khí

+ Bộ phận điều khiển tạo hỗn hợp bao gồm: thiết bị đo lưu lượng khí vă

thiết bị định lượng nhiín liệu

-Lượng không khí nạp văo xi lanh được xâc định bỏi lưu lượng kế Căn cứ văolượng nạp thực tế lưu lượng kế sẽ chỉ huy việc định lượng nhiín liệu cung cấp chođộng cơ Nhiín liệu được phun văo qua câc vòi phun văo đưòng ống nạp ỏ ngay trín

Trang 14

Trang 14

Âăỏ aĩn tảút nghiãũp

=STã

khi động có đã ngừng hoạt động để tạo điều kiện khỏi động dễ dàng và làm giảm bớt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống do việc sử dụng bơm xăng kiểu phiến gạt.

1.3.2.2 Hệ ứiốngphun xăng điện tứ.

Trang 15

Hình 6 : Sơ đồ nguyín lý hệ thống phun xăng điều khiển điện tử

- Hệ thống phun xăng điện tử thực chất lă một hệ thống điều khiến tích họp cảhai quâ trình phun xăng vă đânh lửa của động cơ Hệ thống bao gồm ba khối thiết bịsau:

+ Câc cảm biến có nhiệm vụ ghi nhận câc thông số hoạt động của động cơ(lưu lượng khí nạp, tóc độ động cơ, nhiệt độ, tải trọng, nồng độ ôxi trong khí thải )

+ Bộ xử lý vă điều khiến trung tđm: tiếp nhận vă xử lý câc thông tin do câccảm biến cung cấp Tín hiệu điện đưa đến từ câc cảm biến sẽ được chuyển đổi thănhtín hiệu số rồi được xử lý theo một chương trình đê vạch sẵn Những số liệu cần thiết

Trang 16

Trang 16

ă lĩl-ĨL

câc thông số vận hănh hay đặc tính chuẩn

+ Câc tín hiệu ra của bộ điều khiển trung tđm được khuếch đại vă đúa văokhói thứ ba lă bộ phận chấp hănh Bộ phận năy có nhiệm vụ phât câc xung điện chỉhuy việc phun xăng vă đânh lửa cũng như chỉ huy một só cơ cấu thiết bị khâc (luônhồi khí thải, điều khiển mạch nhiín liệu, mạch khí ) đảm bảo sự lăm việc tói ưucủa động cơ

1.4 SO SÂNH GIỮA CHẾ HOĂ KHÍ VĂ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

Mặc dù mục đích của chế hoă khí vă EFI lă gióng nhau, nhúng phương phâp

mă chúng sử dụng để nhận biết lượng khí nạp vă cung cấp nhiín liệu thì khâc nhau

1.4.1 Câch tạo hỗn hợp khí - nhiín liệu

1.4.1.1 Chí hoă khí.

- Tại tốc độ không tải, lượng khí nạp được đo dựa văo sự thay đôi âp suất (độchđn không) xung quanh vít điều chỉnh không tải vă đưòng óng không tải ỏ gần vịtrí bưổm ga, vă một lượng nhỏ nhiín liệu được hút qua đưòng óng không tải vă vòiphun chính

- Trong khoảng hoạt động bình thưòng, lượng khí nạp được đo bằng độ chđnkhông trong họng khuếch tân vă một lượng nhiín liệu tương ứng được hút qua vòiphun chính của họng khuếch tân

1.4.1.2 Hệ thống phun xăng điện tử

Trang 17

Trang 17

1.4.2.1.1 Chế hoă khí

Khi nhiệt độ thấp, bướm gió đóng hoăn toăn để giúp hỗn họp đủ đậm Mặc dùvậy sau khi động cơ đê khỏi động, bộ ngắt bướm gió sẽ hoạt động để mỏ bưóm gió

ra một chút nhằm trânh cho hỗn hợp quâ đậm

1.4.2.1.2 Hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ văo tín hiệu mây khỏi động văcung cấp một hỗn họp đậm hơn trong khi mô tố khỏi động đang quay Nó cũng cómột vòi phun khỏi động lạnh hoạt động chỉ khi nhiệt độ thấp để cung cấp một lượngphun lỏn hơn vòi phun năy được thiết kế để cải thiện phun sương nhiín liệu giúp

dễ dăng bắt chây hơn

1.4.2.2 Khi động cơ còn lạnh.

Trang 18

Trang 18

ă l ĩ l - Ĩ L

CÓ thể vận hănh bằng tay hay nó tự động đóng văo để cung cấp một hỗn hợp nhiín liệu đậm hơn ở hệ thống vận hănh bằng tay, sau khi động có đê khỏi động,lâi xe mỏ bướm gió khi động cơ ấm lín ở hệ thống tự động, budm gió cũng được

khí-mỏ như vậy

1.4.2.2.2 Hệ thống phun xăng điện tử

Nhiệt độ nước lăm mât được đo bằng một cảm biến, nó nhận ra nhiệt độ núdclăm mât còn thấp, cảm biển cd một nhiệt điện trỏ, điện trỏ của nó thay đổi rất nhạytheo sự thay đổi của nhiệt độ nước lăm mât Nhiệt độ nước lăm mât chuyển thănh tínhiệu điện vă gửi đến ECU, ECU sẽ phản hồi lại cho vòi phun vă vòi phun sẽ phunthím nhiín liệu đế lăm đậm hỗn hợp khí - nhiín liệu tuỳ theo tín hiệu năy

1.4.2.3 Khi động cơ tăng tốc.

Khi xe tăng tốc từ tốc độ thấp, thể tích không khí theo đó tăng lín ngay lập tứcnhúng do quân tính của nhiín liệu nín sẽ cd sự chậm trễ tức thời trong việc cungcấp nhiín liệu

1.4.2.3.1 Chế hoă khí

Để trânh cho hỗn hợp khí nhiín liệu quâ nhạt khi tăng tóc, thì hệ thống tăngtốc trong bộ chế hoă khí sẽ lăm việc vă một lượng nhiín liệu xâc định được phunqua khoang đặc biệt để bù lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiín liệu qua vòiphun chính

Trang 19

Trang 19

ă l ĩ l - Ĩ L

lượng khí nạp do vậy không có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiín liệu

1.4.2.4 Khỉ động cơ phất huy hết công suất.

1.4.2.4 2 Hệ thống phun xăng điện tử

Đối với hệ thống EFI tải trọng đặt lín động cơ được xâc định bằng góc mỏbưóm ga vă nó được chuyển thănh tín hiệu điện nhò văo cảm biến vị trí bưổm ga.Khi góc mỏ bướm ga tăng lín, thì vòi phun sẽ phun lđu hơn để có một lượng nhiínliệu lón hơn cung cấp cho động cơ

1.4 ƯU ĐIỂM CỦA EFI SO VỚI CHẾ HOĂ KHÍ

1.4.1 Có thể cấp hỗn hợp khí - nhiín liệu đồng đều đến từng xylanh

Do mỗi xylanh đều có vòi phun vă do lượng phun được điều khiển chính xâcbằng ECU theo sự thay đổi về tốc độ động cơ vă tải trọng nín có thể phđn phối đềuđến từng xylanh Mặt khâc, tỷ lệ khí - nhiín liệu có thể điều khiển tự do (vô cấp)nhò ECU bằng việc thay đối thòi gian hoạt động của vòi phun (khoảng thời gian

Trang 20

Trang 20

cơ

Vòi phun đơn của chế hoă khí không thể điều khiển chính xâc tỷ lệ khí nhiín liệu ỏ tất cả câc dải tốc độ, nín việc điều khiển chia thănh câc dải tóc độkhông tải, tóc độ trung bình vă tóc độ cao, khi khỏi động, khi tăng tóc, khi phât huyhết công suất Nín hỗn hợp phải được lăm đậm khi chuyển từ hệ thống năy sang

-hệ thống khâc Vì thế nín rất dễ xẩy ra hiện tượng không bình thưòng (nổ trongđuòng óng nạp ) trong quâ trình chuyển đổi cũng như có sự không đồng đều khâlớn trong từng xylanh nín hỗn hợp phải được lăm đậm hơn Mặc dù vậy, với hệthống EFI thì một hỗn họp khí - nhiín liệu chính xâc vă liín tục luôn được cung cấptại bất kỳ chế độ tóc độ vă tải trọng năo của động cơ nín nó có ưu điểm rất ldn trongviệc kiểm soât khí xả vă tính kinh tế của nhiín liệu

1.4.3 Đâp ứng kịp thòi vdi sự thay đổi của góc mỏ bướm ga

- ỏ bộ chế hoă khí, từ vòi phun đến xylanh có một khoảng câch dăi cũng như

có sự chính lệch lỏn giữa tỷ trọng xăng vă không khí nín xuất hiện sự chậm trễ khixăng đi văo xylanh tương ứng với sự thay đổi của luồng khí nạp Mặc dù vậy, ỏ hệthống EFĨ vòi phun được bó trí ỏ gần xylanh vă được nĩn voi âp suất khoảng 2 -3

kg/cm2, cao hơn so với âp suất đường nạp, cũng như nó đưực phun qua một lỗ nhỏnín nó dễ dăng tạo thănh dạng sương mù Do vậy lượng phun xăng thay đổi tươngứng vdi sự thay đối của lượng khí nạp tuỳ theo sự đóng mỏ của bướm ga, nín hỗnhợp khí - nhiín liệu phun văo trong câc xylanh thay đối ngay lập tức theo độ mỏ củabưdm ga

Trang 21

Trang 21

- Khả năng tải tại tóc độ thấp được nđng cao do nhiín liệu ỏ dạng sương mùđược phun ra bổi vòi phun khỏi động lạnh khi động cơ khỏi động cũng như lượngkhông khí được hút qua van không tải nín khả năng tải được duy trì ngay lập tức saukhi khỏi động

1.4.4.2 Cắt nhiín liệu khi giảm tốc.

- Trong quâ trình giảm tóc, động cơ chạy với tóc độ cao ngay cả khi bưổm gađóng kín Do vậy, lượng khí nạp văo xylanh giảm xuóng vă độ chđn không trongđưòng óng nạp trỏ nín rất lớn ớ chế hoă khí, xăng bâm trín thănh của đường óngnạp sẽ bay hơi vă văo bín trong xylanh động cơ do độ chđn không tăng lín đột ngộtlăm cho hỗn hợp quâ đậm, quâ trình chây xẩy ra không hoăn toăn vă lăm cho nồng

độ HC trong khí xả tăng lín ở động cơ EFI, việc phun nhiín liệu bị loại bỏ khibưổm ga đóng kín, do vậy nồng độ HC trong khí xả giảm xuống vă lăm giảm tiíuhao nhiín liệu

1.4.5 Nạp hỗn hợp khí - nhiín liệu có hiệu quả

- ở chế hoă khí, dòng không khí bị thu hẹp lại bằng họng khuếch tân để tăngtốc độ dòng khí, tạo nín độ chđn không bín dưỏi họng khếch tân lăm cho nhiín liệuđược hút văo trong xylanh Tuy nhiín họng khếch tân lăm cản trỏ dòng khí nạp, còn

ổ động cơ EFĨ một âp suất nhiín liệu xấp xỉ 2 - 3 kg/cm2 luôn được bơm cung cấpđến động cơ đế nđng cao khả năng phun sương của hỗn hợp khí - nhiín liệu, do vậykhông cần có họng khếch tân nín dòng khí nạp không bị cản trỏ cũng như có thế tậndụng quân tính của dòng khí để tăng lượng không khí nạp cho một chu trình

Trang 22

Trang 22

- Xe Toyota Landcruiser lă loại xe lữ hănh việt dđ 4x4 đế chơ?ngúòi hoặc chỏhăng sạch (khi thâo câc ghế ngồi ỏ phía sau) Xe có động có có công suất lớn, độbền vă độ tin cậy cao, kết cấu vững gồm nhiều thiết bị đảm bảo tiện nghi vă an toăncao cho ngúòi sử dụng trong câc điều kiện đưòng xâ, khí hậu khắt nghiệt Đặt biệt ỏViệt Nam do điều kiện đưòng xâ còn nhiều hạn chế nín họ xe Toyota Landcuriserđưực rất nhiều ngưòi ưa chuộng Kết cấu, hình dâng bín ngoăi vă nội thất có tính

* Landcruser mui cứng vă mui bạt:

• Kiểu thđn ngắn có 5-6 chỗ ngồi

• Kiểu thđn trung bình có 5-9 chỗ ngồi

• Kiểu thđn dăi có 6-13 chỗ ngồi

• Kiểu thđn dăi lăm xe vận tải nhỏ có 3 chỗ ngồi vă thùng chỏ hăng phía

Trang 23

Trang 23

gióng xe Landcruser thđn dăi nhưng hình dâng hiện đại, nhiều đường cong hơn, cóđầu xe hình dâng <<:đầu câ mập>> cụ thể có xíri sau:

• F2J80 lắp động có xăng 1FZ-F, 1FZFE, 3F, 3F-E

• H280 lắp động cơ điízen 1HZ, 1PZ

• HD lắp động có điízen tăng âp 1HD-T

2.2 ĐỘNG Cơ 1FZ-FE

- Xe Toyota Landcruser có lắp câc loại động cơ như sau :

+ Động cơ xăng : 21R, 22R, 22R-E, 3F, 3F-E, 1FZ-E, 1FZ FE Trong đó22R-E, 3F-E, 1FZ-FE lă động cơ phun xăng điều khiển điện tử

+ Động cơ điízen : 1PZ, 1HD-T, 1HZ trong đó 1HD-T lă động cơ tăng âp

Trang 24

Trang 24

Hình 2.1 : Mặt cắt ngang động cơ 1FZ-FE

Trang 25

Trang 25

Câc te 11 : Nắp mây.

10 Xupâp

- Động cơ xăng kiểu 1FZ-FE lă động cơ phun xăng điều khiển điện tử, 4 kỳ 6

xy lanh được xếp thănh dêv thẳng đứng, có hai trục cam đặt trín nắp mây, có 24xupâp Dung tích công tâc lă 4500 cm3, thứ tự nô 1-5-3-6-2-4 Tất cả câc cụm, chitiết cần được bảo dưỡng, điều chỉnh thường xuyín nín đều được bó trí tại câc vị trí

dễ thao tâc Động cơ cùng với hộp số vă hộp số phụ được lắp thănh cụm động lựcđặt dọc xe

- Xy lanh được đúc liền với thđn mây bằng gang, không có ống lót rời, nhò đólăm tăng độ cứng vững, gọn kết cấu, giảm trọng lượng xylanh Bín dưổi động cơđược che bỏi câc te chứa dầu Câc te năy gồm hai phần: phần trín bằng hợp kimnhôm, phần dưổi lăm bằng tôn dập

- Động cơ có hai trục cam trín một nắp mây Mồi xylanh có 4 xupâp, hai nạp

Trang 27

Trang 26

gian chuyển động tịnh tiến (không có đũa đẩy, cò mô ) đảm bảo hoạt động ổn địnhcho cơ cấu phđn phối khí ngay cả tại số vòng quay cao Trục cam được dẫn độngbằng xích từ trục khuỷu Trín hộp xích cam lăm bằng hợp kim nhôm có lắp bômnước dẫn động bằng dđy đai vă bơm dầu Ngoăi ra phía sau hộp xích cam còn có lắpbơm dầu trợ lực tay lâi được dẫn động từ đầu trục khuỷu qua bânh răng dẫn độngbơm dầu động cơ

- Thđn mây lă chi tiết cơ sỏ trín đó có lắp câc cơ cấu vă câc cụm phụ khâc củađộng cơ Thđn mây lăm bằng gang họp kim có độ bền cao Xylanh được doa thẳngvăo thđn mây

- Phần dưdi thđn mây có bảy ổ đồ trục khuỷu Nắp ổ đổ trục khuỷu được bắtvăo thđn mây bằng bu lông vă được gia công cùng vối thđn mây Trín thđn mây có

khoang đường dầu chính đũa dầu đi bôi trốn câc ố đổ trục khuỷu, lín trục cam,

ngoăi ra còn có câc đường đúa dầu từ bơm dầu lín bầu lọc vă kĩt lăm mât dầu

- Trín thđn mây xung quanh xylanh lă âo núóc có câc vâch dẫn núổc lăm mâtđộng cơ

- Phía trùdc thđn mây có lắp hộp xíchcam cùng với bơm trợ lực tay lâi, bơmnúổc, quạt gió Phía sau thđn mây có lắp vỏ bânh đă được đúc liền để nối với vỏ lyhợp

2.2.2 Piston vă thanh truyền

Trang 28

Trang 27

- Câc thông số kỹ thuật chính của nhóm piston - thanh truyền :

• Đưòng kính piston đo tại phần vây, câch đỉnh piston 42 mm, theo phương

vuông góc với chót piston lă :+ Nhóm 1

+ Nhóm 2+ Nhóm 3

• Khe hỏ piston - xylanh

-99,96 mm

-99,97 mm

• Khe hỏ chót piston vă óng lót đầu nhỏ thanh truyền lă 0,005 - 0,0011 mm

• Khe hỏ rênh secmăng tiíu chuẩn :

0,30 - 0,52 mm0,45 - 0,67 mm0,15 - 0,52 mm

- Bânh đă được đúc bằng gang, trín có lắp vănh răng khỏi động Bânh đă được

lắp văo đuôi trục khuỷu bằng câc bulông tự hêm kỉm theo vòng đệm

- Câc thông số kỳ thuật chính của nhóm trục khuỷu - bânh đă

- Nắp mây được đúc bằng hợp kim nhôm chung cho cả 6 xylanh Trín nắpmây có câc buồng chây, có câc vị trí lắp xupâp, bugi, hai trục cam, cụm óng thải,cụm óng nạp Bín trong nắp mây có khoang núóc lăm mât Ngoăi ra bín trín nắpmây còn có van thông gió cacte, bộ vòi phun, van tuần hoăn khí xả Hai trục cam ổđầu có nối vói nhau bổi câc bânh răng dẫn động, trong đó trục cam bín trâi có bânhxích được dẫn động từ trục khuỷu Mồi trục cam có 7 ổ đổ, nắp ổ đổ ốp thẳng văo

Trang 30

Trang 28

1 : Thùng rót nưổc 8 : Thđn mây.

2.2.5 Cơ cấu phối khí

- Cơ cấu phói khí có tâc dụng điều chỉnh quâ trình nạp, xả khí trong động cơkhi đóng mỏ xupâp nạp vă xupâp thải Cơ cấu phối khí gồm có bộ dẫn động xíchcam, hai trục cam, xupâp nạp vă xupâp thải, lò xo con đội vă câc chi tiết khâc để giữxupâp

- Bộ dẫn động xích cam truyền chuyển động từ bânh xích trục khuỷu lín bânhxích trục cam bín trâi vă thông qua cặp bânh răng truyền chuyển động sang trục bínphải

- Hai trục cam được đúc bằng gang, bề mặt lăm việc của câc cam vă cô trục

cam đều được * Đường kính tiíu chuẩn thđn xupâp lă :tôi cao tần Dầu bôi trơn được dẫn động từ nắp mây tới hai trục cam,

+ Xupâp nạp:

+ Xupâp thải:

6,970 - 6,985 mm6,965 - 6,980 mm

* Chiều dăi tiíu chuẩn xupâp lă :

+ Xupâp thải:

98,40 mm97,90 mm

Trang 31

- LÒ xo xupâp được lăm bằng thĩp lò xo chịu câc tải trọng có tần suất cao.Câc xupâp được dẫn động trực tiếp từ trục cam qua con đội Khi cần điều chỉnh khe

hỏ xupâp, phải thay câc đệm lót bằng thĩp trín mặt con đội

2.2.6 Hệ thống lăm mât

- Hệ thống lăm mât bằng nước kiểu kín, tuần hoăn cưỡng bủc, bao gồm âonước, xylanh vă nắp mây, kĩt núdc, bóm nưdc, van hằng nhiệt, quạt gió, câc đườngống Hệ thống lăm nũóc sử dụng nước sạch có pha phụ gia chống gỉ

Hình 2.3 : Hệ thóng lăm mât

; Nguyễn Ngouc Hoai - Lảip 97C4A

Trang 32

SVTH

Trang 29

7 : Nắp mây

- Nước từ kĩt lăm mât văo bộ sưỏi qua van hằng nhiệt văo bơm nước Sau đónúổc từ bơm văo thđn mây, âo nước quanh xylanh, lín nắp mây lăm mât cho câc chitiết quanh buồng chây rồi ra ngoăi văo lại kĩt nũóc lăm mât vă bộ sưỏi Từ nắp mây

có đưòng đưa nước lăm mât lín hộp bưổm gió sau đó về lại van hằng nhiệt

2.2.7 Hệ thống bôi trơn

Trang 33

Trang 30

Đảỏ aln tảút nghiễp

J\ỉldlu Ì3dl L h<êă Lỉldăny phun X.ẢLLLỊ điăũn Ẽêĩ đê' Tnr^^Ĩỉr 1FZ-FE

Trang 31

Hình 2.4 : Hệ thóng bôi trơn

- Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, bầu lọc dầu, câc te dầu, câc đưòngóng Dầu sẽ từ câc te được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, văo câc đường dầu dọcthđn mây văo trục khuỷu, lín trục cam, từ trục khuỷu văo câc bạc biín, theo câc lỗphun lín thănh xylanh, từ trục cam văo câc bạc trục cam, rồi theo câc đưồng dẫndầu tự chảy về câc te

2.2.8 Hệ thống cung cấp nhiín liệu

- Hệ thống cung cấp nhiín liệu của động cơ 1FZ-FE lă hệ thống cung cấpphun xăng điều khiển bằng điện tử EFI thay thế cho kiểu cung cấp chế hoă khí

Trang 35

Trang 32

Ầảõ ain tăút nghiễp

Trang 36

Trang 33

Hình 2.5 : Sõ đồ hệ thống EFI động cơ 1FZ-FE

2.2.9 Hệ thông điều chỉnh khí thải

- Hệ thống điều chỉnh khí thải có tâc dụng lăm giảm lượng khí độc hại cótrong khí thải động có trùổc khi thải ra môi trưòng

- Nguồn thải chất độc hại của động cơ gồm có : khí chây lọt xuống câc te, hơi

xăng, khí thải từ động cơ

- Hệ thống điều chỉnh khí thải gồm có câc phần chính sau :

* Van thông gió câc te: có tâc dụng hút câc chất khí chây lọt từ buồng châyxuống câc te khỏi lăm biến chất dầu nhòn vă gđy ô nhiễm không khí

* Hệ thống sưỏi không khí nạp: có tâc dụng tăng nhiệt độ không khí nạp khi

Trang 37

Trang 34

* Bộ xúc tâc ba chức năng?

3 KHẢO SÂT HỆ THỐNGPHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG cơ 1FZ-FE

- Xe Toyota Landcruser toăn năng được lắp động cổ phun xăng điều khiểnbằng điện tử kiểu 1FZ-FE Động cổ năy có hệ thóng phun xăng điều khiển bằngđiện tử thay thế cho bộ chế hoă khí

- Hệ thống cung cấp EFI lă kiểu phun xăng điều khiển điện tử có tính kinh tếcao, tăng công suất động cơ, giảm luọng độc hại trong khí xả (do luôn đảm bảo hệ

số du lượng không khí a = 0.9 - 1 lă tối Uu ỏ tại câc chế độ tải của động cơ

- Hệ thống phun xăng điện tử EFI gồm có 3 phần chính: cấp xăng, dẫn khôngkhí nạp vă điều khiển điện tử

+ Hệ thống cấp xăng có bơm xăng điện cấp xăng có âp suất qua bầu lọctheo đưòng ống văo câc vòi phun Trín đường óng có lắp van điều chỉnh âp suất giữ

âp suất xăng ỏ đầu vòi phun lă 2.3 - 2.6 kg/cm2 ỏ vòng quay không tải vă 2.7 - 3.1kg/cm2 ỏ vòng quay định mức Từ van điều chỉnh âp suất có đưòng dẫn xăng thừa

về thùng Câc vòi phun được điều khiến phun theo quy luật đồng thời phun mộtlượng xăng xâc định văo đưòng ống nạp không khí tuỳ theo tín hiệu từ hộp điềukhiển điện tử ECU Câc vòi phun hoạt động đồng thời, mỗi chu kỳ động cơ phun hailần, mỗi lần một nữa liều phun

- Hệ thống dẫn không khí nạp gồm có: bầu lọc gió, hộp bướm ga vă cụmđưòng ống nạp

Trang 38

Trang 35

+ Phun xăng điện tử EFI Hộp điều khiển điện tử ECU nhận câc tín hiệu tùcâc cảm biển đo câc thông số nhu :

• Khói lượng dòng không khí nạp

• Công tắc bật điều hoă nhiệt độ

+ Đânh lửa som điện tử Hộp ECU được đặc chương trình để phât tín hiệuvăo thời điểm đânh lửa tối ưu ( góc đânh lửa tói tíu ) trong bất kỳ chế độ lăm việcnăo của động cơ Câc thông số từ câc đầu cảm biến đo vòng quay, âp suất tuyệt đóidòng khí nạp, nhiệt độ nùổc lăm mât, cảm biến kích nổ được đưa văo xử lý tronghộp ECU, hộp năy sẽ phât tín hiệu đânh lửa chính xâc văo thời điếm cần thiết

+ Điều khiển vòng quay không tải : Hộp ECU cũng được đặt chương trình

có câc vòng quay không tải khâc nhau tuỳ theo câc điều kiện lăm việc của động cơ.Câc đầu cảm biến sẽ đúa câc tín hiệu về hộp ECU để chỉnh dòng khí nạp vòng qua

Trang 39

Trang 36

có sẽ luôn sâng

3.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIÍN ĐIỆN TỬ

3.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp

3 ỉ ỉ 1 Chức năng vă kết cẩu.

- Chức năng : cảm biến lưu lượng khí cảm nhận lượng khí nạp vă gửi một tín

Lọc gióHình 3.1: Biểu diễn bín ngoăi vă cấu tạo của bộ đo gió

Động có

Trang 40

Trang 37

- cảm biến lúu lượng khí bao gồm một tấm đo, lò xo hồi vị vă một chiết âp(biến trỏ) Nó cũng bao gồm một vít điều chỉnh hỗn họp không tải, một cảm biến đonhiệt độ khí nạp đế cảm nhận nhiệt độ khí nạp, công tắc bơm nhiín liệu, khoanggiảm chấn vă tấm chóng rung

Đen xylanhdông có

Trang 38

Khi không khí đi văo xylanh qua bộ đo gió kiếu cânh gạt sẽ sinh ra chính lệch

âp suất lăm cho cânh gạt bị đẩy mổ ra Nhờ bố trí lò xo hồi vị nín cânh gạt có thểquay quanh một trục Không khí đi văo sẽ gđy nín một lực lăm mỏ cânh gạt, khi lựcnăy cđn bằng với phản lực của lò xo hồi vị thì cânh gạt ỏ vị trí cđn bằng vă dừng lại

Vị trí năy được bộ cảm biến đo xâc định vă tìm được lưu lượng không khí

Trín hình 3.2 giả sử mật độ không khí ỏ (a) vă (b) như nhau, âp dụng phùóngtrình Becnulli vă phương trình liín tục qua hai mặt cắt (a) vă (b) ta có:

Hình: 3.2 Sơ đồ nguyín lý cảm biến đo gió kiểu cânh gạt

pa, pb: Âp suất tại (a) vă (b) (Pa)

Aa, Ab: Diện tích tại (a) vă (b) (m2)

Từ (4.10) vă (4.11) suy ra:

G=pxQ=pxvaxAa

Trang 42

Trang 39

A/I- ( V A )2

Bđy giờ nếu thiết kế để đo chính lệch âp suất trước vă sau cânh gạt (Pa-Pb) gầnnhư không đối thì lưu lượng khói lượng lă tính theo công thức (3.3) được quyết địnhbỏi khe hẹp Ab (hay nói câch khâc lă góc mỏ a của cânh gạt)vă mật độ không khí p

Lưu lượng không khí nạp thay đối trong phạm vi rất lón, phụ thuộc văo trạng thâivận hănh của động cơ nín thang đo (tỷ lệ lượng nạp lớn nhất vă nhỏ nhất) khoảngtrín 100 lần nín đặc tính của lỗ thông đối voi góc mỏ a của cânh gạt được thiết kếtheo quan hệ

AAb: Vi lượng biến thiín của Ab

Aa: Vi lượng biến thiín của a

=> G * Ab

Trang 43

Trang 40

Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn quan hệ điện âp vă khói lượng không khí nạp

- Lượng khí nạp hút văo trong xylanh được xâc định bằng độ mỏ của bưổm ga

vă tốc độ động cơ Khí nạp hút qua cảm biến, lượng gió thắng lực căng của lò xolăm mỏ tấm đo Tấm đo vă biến trỏ có cùng trục quay nín góc mổ của tấm đo đượcbiến trỏ chuyến thănh điện âp ECU sẽ nhận biết tín hiệu điện âp năy (Vs ) vă do đónhận biết góc mỏ của tấm đo nhờ biến trỏ

- Sơ đồ mạch điện: (hình 3.4)

P3

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	2,53 MB